El Origen de la vida.

El origen de la vida.

1- La Tierra, la atmósfera, los océanos primitivos y la vida.

La Tierra hace 4.500 millones de años era una planeta semifundido que se originó igual que el sol, de una nebulosa mediante el mismo proceso (acreción gravitacional). Generaba una temperatura tan alta capaz de fundir al hierro pero no lo suficiente para fusionar el hidrógeno. Ocurrió que, cuando cesó el bombardeo de materia, se enfrió la Tierra, los satélites, los cometas...

Hace 4.000 millones de años, 500 años después de fundirse la Tierra... la temperatura bajó tanto por debajo de los 100ºC, se condensó y se convirtió en vapor el agua que provenía del vulcanismo (de los volcanes). Los volcanes que estaba activos eran abundantes, Parte del agua provenía de los cometas que impactaban en la Tierra.

El agua, en su forma líquida, ocupaba las depresiones de la Tierra y a eso le llamamos Océano Primitivo.

La tierra desde aquel entonces es un sitio idóneo para la vida, porque abarca todas las condiciones para vivir en ella. Es muy importantes la distancia al sol, tener una temperatura compatible con la vida, pero también esta temperatura es compatible con el ciclo del agua (que puede estar en forma líquida, sólida o gaseosa). La vida está unida a la existencia del agua líquida, si no hay agua líquida no hay vida.

2- La atmósfera primitiva.

Era diferente de la actual, era reductora (se compone de mucho hidrógeno y muy poco oxígeno), ahora es oxidante (se compone de mucho oxígeno y poco hidrógeno). Está compuesta por hidrógeno, metano, sulfuro de hidrógeno, vapor de agua y amoniaco. Todos estos gases procedían de la erupción de los volcanes. Era una atmósfera altamente energética porque había más temperatura ¿ y eso por que? por los volcanes.

En aquel momento se daban fenómenos meteorológicos violentos, lo mismo que estamos viviendo con el calentamiento global (rayos y truenos, erupciones volcánicas, pero especialmente los rayos ultravioletas (UVA)). En aquel entonces entraban más rayos UVA porque no había oxígeno ni ozono (el ozono es lo que absorbe los rayos UVA, por eso no llegan tantos a la Tierra ahora). 

Llovió sobre el mar y se produjeron los monómeros de los que estamos formados los seres humanos. Esto se sabe gracias al experimento de Miller. Juan Oró hizo un experimento y llegó a la misma conclusión que Miller. 

¿Qué experimento hizo Miller? 

Hizo un gran caldo, una sopa primigenia en el laboratorio.

Monómeros ---> Miller en el Laboratorio.

Atmósfera Primitiva ---> Monómeros (monosacáridos, aminoácidos, ácidos grasos). -------------------> Polímeros  (no se consigue en el laboratorio) glúcidos, proteínas, lípidos, ácidos nucléicos. ----> Membrana lipídica (separa el interior del exterior de un ser vivo).

En este caso las moléculas orgánicas no ayudan a independizarse con lo cual no da lugar a un ser vivo.

El primer ser vivo se formó por azar. Se formaron 10⁹ (millones de millones) de combinaciones y solamente sirvió una. Lo siguiente que tuvo que ocurrir era que una membrana lipídica envolviera a unos ácidos nucléicos capaces de expresarse en proteínas que realizan reacciones químicas (metabolismo), con lo que se independiza del medio y se hacen autónomos. Apareció la primera célula, el primer ser vivo: La Bacteria.

El ser vivo más sencillo es la Bacteria, que está formado por ADN, proteína y metabolismo.

Estas bacterias se alimentaban igual que la mayoría de bacterias actuales, como los animales, de materia orgánica que abunda en el gran caldo, mediante fermentación ( que consiste en convertir los monómeros en ácido láctico, o en alcohol, o en metano, cada bacteria hace un tipo de fermentación).

Las fermentaciones tienen dos problemas:

1º Terminan de hacer tóxico el medio, para ellas mismas.

2º Son despilfarradoras de la energía, sólo aprovechan el 20% del total de la energía.

Esto es insostenible. Una de las características de los seres vivos es de funcionar con una gran eficacia (necesitan poca energía y materia).

Cuando cesaron las condiciones que permitían la formación de los monómeros, cuando empezó a escasear el alimento, ocurrió la primera crisis energética.

Este problema había que solucionarlo, pero ¿Cómo? por...

SELECCIÓN NATURAL

"eligió" de lo que existía ya existía.

Se había formado el primer vegetal, se llamaba bacteria fotosintética, que era capaz de fabricar su propio alimento. La fotosíntesis que hacían esas bacterias existe en la actualidad.

Ejemplo: Bacteria de Azufre.

Utilizan el DIÓXIDO DE CARBONO (CO₂), la LUZ, SULFURO DE HIDRÓGENO (SH₂), SALES MINERALES. En su conjunto (C₆ H₁₂ O₆) forman los monómeros.

LUZ + CO₂ + SH₂ + SALES MINERALES ----> Monómeros--> produce sulfuro.

El SH₂ es un factor limitantes (puede acabarse) ya que se acababan las erupciones y era un problema porque procedía de las erupciones volcánicas, que en aquella época eran abundantes.

Bacteria -> Algas cianofíceas (cianobacterias) o algas verdeazuladas.

Cianobacterias.

Inventaron la fotosíntesis actual. La mayoría de las plantas terrestres son las algas cianofíceas. El 75% son unicelulares y marinas. El verdín es un primo de estas algas (es terrestre).

La fotosíntesis que hacen las cianobacterias:

LUZ + CO₂ + H₂O+ SALES ----> Monómeros--> produce oxígeno.

El H₂O viene del agua. Esta no tiene factor limitante, se puede hacer ilimitadamente.

Esta es una fotosíntesis oxigénica, aseguraba la perpetuación de la vida sobre la Tierra, había vegetales capaces de fabricar su alimento ilimitadamente y de servir de alimento para los animales y desde entonces hasta ahora.

La fotosíntesis oxigénica también tuvo otra consecuencia, la aparición del oxígeno en la atmósfera, la atmósfera se vuelve oxidante (ahora el oxígeno era el 20% aire, producido por la fotosíntesis oxigénica).

Los seres vivos cambiamos el medio donde vivimos. Tiene otra consecuencia muy importante, resulta que el oxígeno era especialmente tóxico para todas las bacterias anteriores, estaban adaptadas a vivir sin oxígeno (anaerobias: organismo que vive sin oxígeno). Esto era otra crisis, las bacterias capaces de soportar el oxígeno se extinguían, las bacterias capaces de soportar el oxígeno y que además lo aprovechaban (aerobias), vivían.

MONÓMEROS + OXÍGENO -> CO₂ + H₂O+ SALES -> + 100% ENERGÍA

Algunas bacterias aerobias inventaron una reacción en los monómeros para eliminar el oxígeno y además aprovecharlo. Lo aprovechan mediante una combustión la cual aprovecha el 100% de la energía de los monómeros, a esa combustión se le conoce como Respiración celular.

RESPIRACIÓN CELULAR

Modo con el que obtienen la energía la mayoría o la inmensa mayoría de las células de todos los seres vivos.

Las bacterias actuales son muy semejantes a las antiguas, en 3.500 millones de años prácticamente no han cambiado, inventaron la reproducción asexual (La descendencia siempre es idéntica, hay un único progenitor, son clónicos).

Reproducción asexual.

Reproducción sexual.

La selección natural ha sido el mecanismo que permitió que aparecieran los monómeros, los polímeros, la membrana, la primera célula y a partir de esta primera célula toda la variedad de seres vivos que "adornan" o "pueblan" nuestro planeta.